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結(jié)構(gòu)材料輕量化是目前國民經(jīng)濟、國家重大需求的重大挑戰(zhàn)，材料結(jié)構(gòu)功能一體是新材料的重要發(fā)展方向。 輕質(zhì)高強泡沫鋁合金復(fù)合夾芯板以超輕質(zhì)的泡沫鋁合金為芯層，與鋁合金面板實現(xiàn)冶金結(jié)合，具有比重小，高剛度，高阻尼減振，高能量吸收的特點，同時實現(xiàn)與阻燃、電磁屏蔽功能兼容性，在先進交通、航空航天領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。通過可調(diào)控的芯層泡沫鋁合金孔結(jié)構(gòu)，復(fù)合夾芯板的實現(xiàn)了同等質(zhì)量鋼板6倍的高剛度，同時比重僅與水接近，該成果已經(jīng)應(yīng)用于我國重要裝備制造。

稀土超磁致伸縮材料的磁致伸縮應(yīng)變比壓電陶瓷大4倍以上，而且能量密度比壓電陶瓷大10倍以上，但其楊氏僅為壓電陶瓷的1/3左右。美國將其列為戰(zhàn)略性功能材料，并對我國實行禁運。傳統(tǒng)制備技術(shù)主要有布里吉曼法(Bridgman法，即下拉法)、丘克拉爾斯基法(Czochralski法，即直拉法)和浮區(qū)區(qū)熔法(Float Zone法)。上述三種制備GMM工藝都存在共同缺陷：1.生產(chǎn)效率很低，生長一件?18′150mm定向凝固GMM需要48-168h；2.生產(chǎn)GMM工序很長，需要合金熔煉、晶體生長、熱處理等工序，生產(chǎn)成本高，設(shè)備投資大，3.生產(chǎn)GMM成品率只有15-30%。 本項目采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的一步法工藝和設(shè)備生產(chǎn)稀土超磁致伸縮材料，與傳統(tǒng)工藝相比較主要有如下優(yōu)點：1.質(zhì)量好、高性能。因一步法工藝是將合金熔煉、晶體生長、熱處理三道工序集中于一臺設(shè)備完成，故減少了過程污染，雜質(zhì)和氧含量低，合金成分控制準確，提高了材料的性能和產(chǎn)品的一致性；2.效率高、成本低。一步法易于實現(xiàn)自動化控制，操作簡單，人為因素少，故產(chǎn)品的合格率高(達80%)；單爐產(chǎn)能達5-10公斤，每天可以生產(chǎn)2-3爐，生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)工藝提高了100-150倍，成本大大降低；3.易于制備大直徑（?70mm以上）棒材。一旦形成規(guī)模生產(chǎn)，大幅度降低生產(chǎn)成本和產(chǎn)品價格。稀土超磁致伸縮材料在低頻、大功率換能器中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。此外，可廣泛應(yīng)用到機械、電子、石油、紡織、航天、農(nóng)業(yè)等其他領(lǐng)域，是一種重要的新型功能材料，是許多高技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，被譽為是21世紀的戰(zhàn)略材料。

本發(fā)明公開了一種用稀土發(fā)光材料標定磁場強度的方法，包括： 對稀土發(fā)光材料施加連續(xù)變化的已知磁場，得到其發(fā)光強度發(fā)生突變 時對應(yīng)的磁場強度值；用待測磁體對稀土發(fā)光材料施加強度變化的磁 場，通過觀測與待測磁體磁場強度呈線性關(guān)系的可觀測量，得到其發(fā) 光強度發(fā)生突變時對應(yīng)的可觀測量的值，將發(fā)生突變時待測磁體的磁 場強度對應(yīng)已知磁場作用下發(fā)生突變時的磁場強度；根據(jù)突變點的可 觀測量大小和磁場強度值，計算得到待測磁體磁場強度與可觀測量的 關(guān)系，完成對待測磁體磁場強度的標定。本方法對材料溫度無特殊要 求，且稀土發(fā)

稀土拋光粉是以鈰為主的鈰鑭氧化物和氟化物的固體拋光粉，目前全世界稀土拋光粉的消費量為12000噸，日本是最大的消費者，每年從我國進口稀土資源生產(chǎn)3550～4000噸拋光粉，產(chǎn)值35~40億日元。其中最大的拋光粉消費市場是彩電陰極射線管。中國是稀土的主要資源國，占世界稀土資源的70％，也是主要的稀土拋光粉生產(chǎn)國。每年出口拋光粉約2000噸。    90年代中期，世界對平面顯示產(chǎn)品需求迅速增加，對鈰基拋光粉的需求量也迅速增加，估計日本在液晶顯示用平面顯示器生產(chǎn)上消費的拋光粉約占其市場的50%。日本清美化學從1989年開始在海外生產(chǎn)陰極射線管用鈰基拋光粉，1989年在臺灣建立了一家獨資企業(yè)，1990年投入生產(chǎn)，目前的生產(chǎn)能力為每年1000噸。1997年又與我國也建立了一家專門生產(chǎn)彩電陰極射線管、電子管和平板玻璃拋光粉的企業(yè)，設(shè)計能力為每年1200噸，所用原料為高品位氟碳鈰礦和富鈰碳酸稀土，用于PC的液晶顯示屏和硬盤的玻璃基體拋光，可望使其月產(chǎn)量達200噸，成為日本同行中的大戶，其銷售目標是2002年達20億日元，昭和電工還將長野縣投資2.5億日元建一新廠，生產(chǎn)用于半導(dǎo)體的化學機械拋光粉，產(chǎn)品牌號為GPL，預(yù)計月產(chǎn)能力為200噸，2002年的銷售額將達30億日元。 

主要功能：解決NFC（Near Field Communication）天線在金屬環(huán)境下的失效問題 應(yīng)用領(lǐng)域：配備NFC功能的智能終端及相關(guān)設(shè)備，如：智能手機及穿戴產(chǎn)品、智能家居及智能汽車等待 特色與先進性： ？ 采用緩沖均化技術(shù)，實現(xiàn)了磁性基板用鐵氧體粉料的穩(wěn)定批量生產(chǎn)，性能偏差控制在±1%以內(nèi)； ？ 首次采用全相溶水性體系流延法制備NFC天線用鐵氧體磁性系列基板材料，并厚度在0.06mm至0.3mm范圍內(nèi)可調(diào)，流坯體成型速度可大于12.7mm/s； ？ 形成了NFC天線模組抗金屬特性從性能仿真到參數(shù)評估的一整套參數(shù)仿真、評估模型； ？ 形成了一系列自主知識產(chǎn)權(quán)，本項目目前為止共申請專利13項。在行業(yè)內(nèi)形成了較強的影響力，并在行業(yè)內(nèi)起到了帶動作用； 性能指標達到世界先進水平，具體如下： ？ 研制的NFC天線用鐵氧體磁性基板材料其磁導(dǎo)率實部（μ′）大于175@13.56MHz，磁導(dǎo)率虛部（μ″）小于3.5@13.56MHz； ？ 批生產(chǎn)制備的NFC天線用鐵氧體磁性系列基板材料其性能指標達到磁導(dǎo)率實部（μ′）大于150@13.56MHz，磁導(dǎo)率虛部（μ″）小于2.5@13.56MHz。 能為產(chǎn)業(yè)解決的關(guān)鍵問題和實施后可取得的效果 自該項目立項之初，鐵氧體型NFC天線基板材料長期被日韓企業(yè)所壟斷，致使鐵氧體型NFC天線基板材料在國內(nèi)的銷售價格一度高達3000元人民幣/平米。此成果在于打破國外壟斷，解決國內(nèi)該材料空白的窘境，為NFC技術(shù)在國內(nèi)的推廣起到技術(shù)與價格的雙重保障； 2013年被業(yè)界定位為NFC元年，ABI同時預(yù)測：至2017年具有NFC（近場通信）功能的設(shè)備年出貨量將接近20億部，其中主要為智能手機及其他消費類電子產(chǎn)品。 并隨著物聯(lián)網(wǎng)及智能家居及智能汽車的概念興起，NFC標簽作為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備身份識別信息，需求量將大幅增加。NFC技術(shù)已經(jīng)被視為智能家居及智能汽車各連接設(shè)備的接入方式，如果在不久的將來，智能家居及智能汽車進入家庭，則對NFC模塊及其配件需求量將大幅增加，NFC天線基板材料的需求量也將隨之增加。 綜上，NFC技術(shù)正處在快速的推廣期，NFC技術(shù)的應(yīng)用將逐步在人們的日常生活中體現(xiàn)。NFC天線基板材料預(yù)期將有廣闊的應(yīng)用及市場空間。

解決 NFC（Near Field Communication）天線在金屬環(huán)境下的失效問題。

NFC天線用鐵氧體磁性基板材料

2018年國家技術(shù)發(fā)明二等獎 電網(wǎng)是我國經(jīng)濟發(fā)展的命脈，架空輸電導(dǎo)線作為電力輸送的“血管”是電網(wǎng)中用量最大、最關(guān)鍵的組成部分之一。導(dǎo)線的導(dǎo)電率每提升1%IACS，全國每年節(jié)約線損超70億千瓦時。特高壓、遠距離、大容量輸電和清潔能源利用的發(fā)展，對架空導(dǎo)線的導(dǎo)電率、強度、耐熱性能和疲勞性能提出了更高的要求。但提升導(dǎo)電率與同時提高強度和耐熱性之間存在矛盾，導(dǎo)致我國電網(wǎng)建設(shè)急需的特種導(dǎo)線難以滿足工程需求。上海交通大學孫寶德教授團隊與江蘇中天科技集團合作，經(jīng)十余年研究，取得以下創(chuàng)新性成果： 1.發(fā)明了耐熱高導(dǎo)Al-Zr-Y合金材料及微結(jié)構(gòu)調(diào)控工藝，解決了耐熱相粗大和溶質(zhì)鋯(Zr)原子析出不充分的難題，使導(dǎo)電率從60% IACS提高到60.8%IACS，耐熱溫度從150℃提高到210℃。研制的耐熱鋁合金導(dǎo)線電網(wǎng)改造工程中獲得大量應(yīng)用，占國內(nèi)耐熱導(dǎo)線40%市場份額； 2. 發(fā)明了高強抗疲勞Al-Mg-Si導(dǎo)線，解決了強化相調(diào)控和超細夾雜去除的難題，顯著提高了材料的抗疲勞性能，在運行張力增大的條件下，振動疲勞壽命超過3000萬次。研制的特種大跨越導(dǎo)線和全鋁合金節(jié)能導(dǎo)線，占國內(nèi)30%市場份額，特別是大跨越導(dǎo)線，幾乎包攬了國家電網(wǎng)大跨越工程； 3. 發(fā)明了高效除氫、活性涂層陶瓷過濾和新型細化劑制備等導(dǎo)線冶金質(zhì)量控制技術(shù)，解決了微量雜質(zhì)元素與氣體去除的難題，實現(xiàn)了電工鋁導(dǎo)線的導(dǎo)電率從61%IACS提高到62.5%IACS以上，研制的新型節(jié)能導(dǎo)線在特高壓工程中獲得大量應(yīng)用。 上述成果依托國家973項目、國家自然科學基金、上海市節(jié)能減排專項等項目，共獲得19項中國發(fā)明專利，1項美國專利和25項實用新型專利，發(fā)表論文49篇。成果在特高壓電網(wǎng)建設(shè)、電網(wǎng)增容改造、新能源并網(wǎng)發(fā)電、電網(wǎng)領(lǐng)域節(jié)能減排中發(fā)揮重要的作用，并且出口到歐美及一帶一路沿線國家，海外累計架線超2萬公里，打破國際壟斷，成為中國制造和中國電力走出去的“國家名片”。 導(dǎo)線性能測試實驗室 超細夾雜物去除-現(xiàn)場試驗 加拿大奧爾茲灣跨海大跨越——世界拉力最大的輸電跨越工程 晉東南-南陽-荊門 1000kV 黃河大跨越

項目成果/簡介:2018年國家技術(shù)發(fā)明二等獎電網(wǎng)是我國經(jīng)濟發(fā)展的命脈，架空輸電導(dǎo)線作為電力輸送的“血管”是電網(wǎng)中用量最大、最關(guān)鍵的組成部分之一。導(dǎo)線的導(dǎo)電率每提升1%IACS，全國每年節(jié)約線損超70億千瓦時。特高壓、遠距離、大容量輸電和清潔能源利用的發(fā)展，對架空導(dǎo)線的導(dǎo)電率、強度、耐熱性能和疲勞性能提出了更高的要求。但提升導(dǎo)電率與同時提高強度和耐熱性之間存在矛盾，導(dǎo)致我國電網(wǎng)建設(shè)急需的特種導(dǎo)線難以滿足工程需求。上海交通大學孫寶德教授團隊與江蘇中天科技集團合作，經(jīng)十余年研究，取得以下創(chuàng)新性成果：1.發(fā)明了耐熱高導(dǎo)Al-Zr-Y合金材料及微結(jié)構(gòu)調(diào)控工藝，解決了耐熱相粗大和溶質(zhì)鋯(Zr)原子析出不充分的難題，使導(dǎo)電率從60% IACS提高到60.8%IACS，耐熱溫度從150℃提高到210℃。研制的耐熱鋁合金導(dǎo)線電網(wǎng)改造工程中獲得大量應(yīng)用，占國內(nèi)耐熱導(dǎo)線40%市場份額；2. 發(fā)明了高強抗疲勞Al-Mg-Si導(dǎo)線，解決了強化相調(diào)控和超細夾雜去除的難題，顯著提高了材料的抗疲勞性能，在運行張力增大的條件下，振動疲勞壽命超過3000萬次。研制的特種大跨越導(dǎo)線和全鋁合金節(jié)能導(dǎo)線，占國內(nèi)30%市場份額，特別是大跨越導(dǎo)線，幾乎包攬了國家電網(wǎng)大跨越工程；3. 發(fā)明了高效除氫、活性涂層陶瓷過濾和新型細化劑制備等導(dǎo)線冶金質(zhì)量控制技術(shù)，解決了微量雜質(zhì)元素與氣體去除的難題，實現(xiàn)了電工鋁導(dǎo)線的導(dǎo)電率從61%IACS提高到62.5%IACS以上，研制的新型節(jié)能導(dǎo)線在特高壓工程中獲得大量應(yīng)用。上述成果依托國家973項目、國家自然科學基金、上海市節(jié)能減排專項等項目，共獲得19項中國發(fā)明專利，1項美國專利和25項實用新型專利，發(fā)表論文49篇。成果在特高壓電網(wǎng)建設(shè)、電網(wǎng)增容改造、新能源并網(wǎng)發(fā)電、電網(wǎng)領(lǐng)域節(jié)能減排中發(fā)揮重要的作用，并且出口到歐美及一帶一路沿線國家，海外累計架線超2萬公里，打破國際壟斷，成為中國制造和中國電力走出去的“國家名片”。導(dǎo)線性能測試實驗室超細夾雜物去除-現(xiàn)場試驗加拿大奧爾茲灣跨海大跨越——世界拉力最大的輸電跨越工程晉東南-南陽-荊門 1000kV 黃河大跨越知識產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利技術(shù)先進程度:達到國內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:與企業(yè)合作獲得政府支持情況:國家級計劃/專項類別:國家973項目、國家自然科學基金、上海市節(jié)能減排專項等

傳統(tǒng)鈦合金鑄造用陶瓷型芯材料如Al2O3、SiO2等材料存在易反應(yīng)、難脫芯,而高化學穩(wěn)定性的Y2O3、ZrO2等材料卻價格昂貴且難以脫芯。實驗室經(jīng)過多年的研究和實踐，開發(fā)了穩(wěn)定性較高、價格低和易水解的 CaO材料為主的鈦合金精密鑄造陶瓷型芯材料，先后開展了對CaO型芯的成分、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝優(yōu)化等工作。為了解決CaO陶瓷型芯材料在生產(chǎn)放置中的潮解并進一步改善其與鈦合金熔體的界面穩(wěn)定性，實驗室正在開發(fā)利用溶膠-凝膠方法制備ZrO2/Y2O3包覆CaO陶瓷型芯材料的新技術(shù)，使陶瓷型芯具有殼-核結(jié)構(gòu)，有效降低了CaO型芯在放置期間的吸潮速率，同時也提高了陶瓷型芯材料與鈦合金熔體作用的化學界面穩(wěn)定性。目前，CaO型芯已在復(fù)雜鈦合金航空鑄件得到了試應(yīng)用，正致力于具有復(fù)雜內(nèi)腔的鈦合金精密鑄件的成型。該技術(shù)獲國家發(fā)明專利1項。